Zelts varētu būt neparedzētais slepenais ierocis, kas mums nepieciešams pret rezistenci pret antibiotikām

Stafilokoks, kas ieskauj mirušo balto asins šūnu. (Callista Images/Getty Images)

Dīgļa kabatu piepildīšana ar zeltu varētu būt ērts veids, kā izbeigt infekciju. Neapmierinoši, zinātnieki ir cīnījušies, lai pārvērstu šo zināšanu tīrradni par praktisku pretmikrobu terapiju.

Pētnieki no Dienvidu Zinātnes un tehnoloģijas universitātes un Fudanas universitātes Ķīnā un Līdsas Universitātes Apvienotajā Karalistē nesen apvienoja spēkus, lai pārsaiņotu zelta nanoklasteri, lai padarītu tos pievilcīgākus baktērijām un mazāk kaitētu mūsu ķermenim.

Sapinot zeltu divās molekulās ar kontrastējošiem elektrostatiskās lipīguma līmeņiem, komanda izveidoja daļiņu, kurai ir potenciāls caurumot daudzu izplatītu baktēriju patogēnu aizsargfunkcijas, nepakļaujoties apkārtējiem audiem.



No pirmā acu uzmetiena zelts var nešķist acīmredzams līdzeklis baktēriju iznīcināšanai. Reducēts līdz smalkiem, nanomēroga putekļiem, šis smagais elements spēj radīt nopietnus bojājumus.

Viens veids, kā zelta nanodaļiņas to pārvalda, ir veicināt ķīmiskās reakcijas, kas atbrīvo skābekļa sugas, kas spēj bojāt DNS. Vēl viens ir traucēt šūnu membrānas, padarot tās caurlaidīgākas dažādām toksiskām vielām, piemēram, antibiotikām. Viņi arī var absorbēt gaismu no lāzera ar lielu efektivitāti, uzsildot un apgrauzdējot to apkārtni.

Diemžēl šādi parocīgi infekciju tīrīšanas veidi ne vienmēr atšķir baktērijas no saimnieka, pakļaujot riskam mūsu pašu šūnas no zelta nanodaļiņu terapijām.

Ir nepieciešams veids, kā mudināt baktērijas uzņemt pēc iespējas vairāk zelta, vienlaikus nodrošinot, ka mūsu pašu šūnas nedara to pašu.

Pēdējos gados inženieri ir manipulējuši ar zelta nanodaļiņu uzvedību divos veidos.

Viens no tiem ir precīzi kontrolēt to lielumu. Daļiņu turēšana zem diviem nanometriem palīdz daļiņām labāk izslīdēt caur mūsu nierēm, padarot to ātrāku izkļūšanu no mūsu ķermeņa. Tāpēc pētnieki koncentrējās uz to klasteru lieluma ierobežošanu līdz 25 atomiem.

Otrais ir iekļaut “lipīgās” ķīmiskās struktūras, ko sauc par ligandiem, piešķirot dažādas pazīmes, kas ļauj tiem viegli izsekot vai palīdzēt kontrolēt daļiņas formu .

Šajā gadījumā, pielietojot kopām pozitīvi lādētu ligandu, komanda cerēja, ka negatīvāk lādētās baktēriju šūnas piesaistīs zeltu tāpat kā džemperis piesaista kaķu matus.

Daļiņu turpmāka pielāgošana, lai tās vēl mazāk varētu ietekmēt saimniekorganismu, ievērojami palīdzētu zelta terapiju pārvērst klīniskā realitātē. Taču iepriekšējos pētījumos ir maz paveicies, lai zelta nanodaļiņas būtu ierobežotas ar kaut ko vairāk kā tikai viena tipa ligandu, jo metodes ligandu ar dažādiem talantiem integrēšanai mēdz būt nesavienojamas.

Šoreiz komandai bija uzvaras formula, kuras pamatā bija pozitīvi lādēta savienojuma kombinācija, ko sauc piridīnijs un a cviterions , savienojums, kurā ir gan pozitīvi, gan negatīvi lādētas grupas.

Piridīnijs palīdz padarīt zeltu pievilcīgāku baktērijām. Cviterjons tika izvēlēts, pamatojoties uz iepriekšējiem pētījumiem, kas parādīja uzlabotu stabilitāti un lielāku savietojamību ar dzīvnieku audiem.

Pārbaudīts uzrezistents pret meticilīnu Staphylococcus epidermidis (MRSE), papildinātajiem zelta nanoklasteriem bija skaidra ietekme uz baktēriju spēju agregēties. Tas arī radīja reaktīvās skābekļa sugas un ietekmēja tā membrānu integritāti.

Vēl labāk, ja pēc tam deva dažādas antibiotikas, baktēriju skaits samazinājās. Vienā gadījumā deva, kas nepieciešama, lai kavētu MRSE augšanu, samazinājās vairāk nekā 100 reizes.

Pārbaudes ar žurkām ar MRSE ādas infekcijām palīdzēja apstiprināt, ka zelta nanodaļiņas palīdz izārstēties, neradot apgrūtinājumus.

'Sistēmiski pielāgojot abu ligandu attiecību, mēs esam identificējuši veidu, kā izmantot zelta nanoklasteri ne tikai kā efektīvus pretmikrobu līdzekļus, bet arī kā mehānismu, lai uzlabotu antibiotiku iedarbību, kas ir kļuvušas neefektīvas baktēriju rezistences dēļ.' saka Dejian Zhou, ķīmijas inženieris no Līdsas.

'Pētījumam ir nozīme attiecībā uz veidu, kā mums vajadzētu domāt par reakciju uz mikrobu rezistenci.'

Palielina rezistenci pret antibiotikāmir viena no aktuālākajām problēmām mūsdienu medicīnā, kas draud padarīt nederīgus dažus no mūsu visvērtīgākajiem aizsardzības līdzekļiem pret infekcijām.

Jaunu veidu atrašanaiznīcināt baktērijas ir labi un labi. Taču atrast veidus, kā noturēt esošos ārstēšanas veidus, būtu arī milzīgs atvieglojums.

Tā gluži burtiski varētu būt lieliska iespēja sniegt mums otru iespēju aizsargāties pret slimībām, kas vēstures gaitā ir prasījušas tik daudz dzīvību.

Šis pētījums tika publicēts Ķīmijas zinātne .

Populārākas Kategorijas: Fizika , Vidi , Viedoklis , Sabiedrību , Dabu , Neklasificēts , Skaidrotājs , Veselība , Telpa , Cilvēkiem ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.